Corrente elétrica

Como calcular a corrente elétrica? Qual a fórmula da corrente elétrica? Qual a diferença entre corrente contínua e corrente alternada?

A corrente elétrica é o fluxo ordenado das partículas portadoras de cargas dentro de um condutor elétrico. Isso acontece quando deixamos de estudar as partículas carregadas em repouso e passamos a tratar tais partículas em deslocamento ordenado.

O que é corrente elétrica

Denominamos corrente elétrica o movimento ordenado das partículas eletrizadas dentro de um condutor. Para que estes movimentos ocorram, é necessário haver partículas livres dentro dos corpos. Quanto mais partículas livres o corpo tiver, melhor condutor elétrico ele será.

História

Ao longo da História da Ciência, diversas pessoas pesquisaram sobre o assunto. Um nome que vale destaque é o de André-Marie Ampère (1775-1836). Físico, filósofo, cientista e matemático francês, ele foi considerado o Newton da Eletricidade devido à sua importância para os estudos em eletrodinâmica. Sua importância para a Física é tão relevante que a unidade de corrente elétrica tornou-se Ampère em homenagem ao cientista.

André-Marie Ampère. Fonte: Wikipédia

Convencionalmente, utilizamos o símbolo i para denotar a intensidade de corrente elétrica a partir dos estudos de Ampère. O cientista usava a letra i para denotar essa grandeza física. Esta notação ficou conhecida devido à Força Entre Elementos de Corrente de Ampère, elaborada no ano de 1820.

Como funciona

Suponha um material condutor submetido a uma diferença de potencial (d.d.p.) estabelecida entre dois pontos. Os elétrons livres deste condutor são estimulados a se movimentarem. A d.d.p estabelecida dentro do condutor é gerada devido a um campo elétrico que atravessa o material.

A quantidade de elétrons livres dentro de um material vai determinar se ele é um bom ou mau condutor elétrico. Ou seja, a quantidade de elétrons livres determinará se o material é condutor ou isolante.

Matéria condutores

Geralmente, em temperaturas próximas à temperatura ambiente, os metais são os melhores condutores elétricos. Veja uma lista de alguns condutores elétricos.

  • Cobre: este material possui uma condutividade elétrica de 6,0 x 107 (?m)-1
  • Alumínio: este material possui uma condutividade elétrica de 3,8 x 107 (?m)-1
  • Ouro: este material possui uma condutividade elétrica de 4,3 x 107 (?m)-1
  • Prata: este material possui uma condutividade elétrica de 6,8 x 107 (?m)-1

Quanto maior a condutividade elétrica, melhor condutor o material será. Analogamente, os materiais condutores terão menos resistência ao fluxo da corrente elétrica. Isto é, quanto melhor a condutividade, menor a resistividade do material.

Sentido corrente elétrica

Como os materiais condutores possuem elétrons livres, o que se move dentro de um fio são os elétrons. Desta forma, a corrente deve fluir do pólo negativo para o pólo positivo da fonte de tensão. Este é o sentido real da corrente.

Porém, a fim de facilitar os estudos, estabelecemos um sentido convencional da corrente. Esse sentido é orientado do pólo positivo até o pólo negativo da fonte de tensão.

(Imagem: Reprodução)

Tipos de corrente elétrica

As cargas elétricas – que constituem a corrente elétrica – possuem um sentido dentro do material condutor. Contudo, existem dois tipos de corrente elétrica que são: corrente contínua e corrente alternada.

  • Corrente contínua: também conhecida como DC (Direct Current, em inglês). É o fluxo de cargas elétricas no mesmo sentido. É o tipo de corrente gerado por baterias de carros e motos, baterias de celular, células solares etc.
  • Corrente alternada: também conhecida como AC (Alternating Current, em inglês). É a corrente elétrica que varia o sentido ao longo do tempo. Diferente da corrente contínua, composta por pólos positivos e negativos, a corrente alternada é composta por fases. Esta corrente que chega à nossa casa por meio da rede de transmissão.

Cada um dos tipos de corrente possui seus usos e limitações. Entretanto, ambas estão muito presentes em nosso cotidiano.

Como se calcula a corrente elétrica

A intensidade da corrente elétrica é definida como a razão entre o módulo da quantidade de carga que atravessa certa seção transversal do condutor em um intervalo de tempo. Matematicamente:

  • I: intensidade da corrente elétrica (A)
  • ?Q: quantidade de carga (C)
  • ?t: intervalo de tempo (s)

Note que a unidade de medida de corrente é definida como Coulomb por segundo. Apesar disso, a unidade fundamental da eletricidade no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Ampère, não Coulomb.

Vídeos para saber mais sobre o assunto

Agora que já compreendemos os conceitos básicos da corrente elétrica, vamos aprofundar nossos conhecimentos.

Condutividade elétrica

Veja um experimento que mostra a condutividade elétrica dos materiais.

Corrente elétrica

Aprofunde seus conhecimentos sobre o assunto.

Gráficos da Corrente elétrica

Veja como calcular a corrente a partir de gráficos.

Como vimos, trata-se de um conceito muito importante no estudo da Física. Ele está presente em nosso cotidiano seja em nossa casa, seja no dispositivo que você está lendo este artigo. Para aprofundar seus conhecimentos, veja também os conceitos das Leis de Ohm.

Referências

YOUNG, H. D. et al. Física III: eletromagnetismo. São Paulo: Pearson. 2016.
ASSIS, A. K. T. CHAIB, J. P. M. C. Eletrodinâmica de Ampère . Campinas: Editora da Unicamp. 2011.

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Corrente elétrica. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/corrente-eletrica. Acesso em: 25 de November de 2020.

Exercícios resolvidos

1. [Unicamp]

Considere um drone que utiliza uma bateria com carga total q = 900 mAh. Se o drone operar por um intervalo de tempo igual a ?t = 90 min, a corrente elétrica fornecida pela bateria nesse intervalo de tempo será igual a:

a) 10 mA
b) 600 mA
c) 1350 mA
d) 81000 mA

Extraindo os dados do exercício obtemos:
Q = 900 mAh
?t = 90 min = 1,5h.

Substituindo na equação obtemos:
I = 900/1,5

Logo,
I = 600 mA.

Alternativa correta: B

2. [Enem]

Com o avanço das multifunções dos dispositivos eletrônicos portáteis, como os smartphones, o gerenciamento da duração da bateria desses equipamentos torna-se cada vez mais crítico. O manual de um telefone celular diz que a quantidade de carga oferecida pela sua bateria é de 1500 mAh.

A quantidade de carga fornecida por essa bateria, em coulomb, é de:
a) 90
b) 1500
c) 5400
d) 90000
e) 5400000

A partir dos dados do exercício conseguimos extrair as seguintes informações:
I = 1500 mA = 1500 x 10-3 A
?t = 1h = 3600 s

Dessa forma, utilizando a definição de corrente elétrica:
I = Q/?t
obtemos:
Q = I ?t
Substituindo os valores, ficamos com:
Q = 1500 x 10-3 x 3600
Q = 5400 C.

Alternativa correta: C.

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